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百年“悬案”破解!

2021-01-17 16:30 来源:新华网
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日前,古生物学家破解了一起百年“悬案”:名为“窃蛋龙类”的恐龙,并不以“偷蛋”为生,更没有世代做“贼”的习惯,而是一种“妈妈下蛋爸爸孵”的爱心恐龙。

窃蛋龙孵蛋图。赵闯绘制

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“窃蛋”名字的由来

1923年,蒙古戈壁大漠。美国探险家罗伊·查普曼·安德鲁斯发现了埋在沙丘下的一个巢穴及不少恐龙蛋化石。

在这个巢的旁边,有一具兽脚类恐龙化石,它的头紧挨着巢中的恐龙蛋。探险队认为,这只恐龙必然是在准备偷蛋时,被一场突如其来的沙尘暴掩埋,或是被路过的其他恐龙踩踏致死。

经过对这具化石的研究,古生物学家给这只恐龙取了一个极不光彩的名字——窃蛋龙。

彼时,这支探险队还发现了原角龙和伶盗龙等多种恐龙化石。因为原角龙在蒙古大漠很常见,因此,研究者偏执地认为这窝蛋的主人是原角龙,而死在巢旁边的正是行窃的“贼”。

偷蛋行为看上去证据确凿,窃蛋龙就这样被宣告“偷窃”罪成立,不仅家族大类被学界命名为“窃蛋龙类”,当时发现的这一物种还被定名为“喜爱原角龙的窃蛋龙”,中文翻译过来是“嗜角窃蛋龙”。

被误解之后,研究者试图从窃蛋龙的身体结构上寻找偷蛋的“原罪”证据。于是,窃蛋龙灵活的爪子、修长的手指、坚硬的凸嘴巴,被认为是适合抱蛋和啄蛋的“作案工具”。

↑江西赣州出土的窃蛋龙化石。臧海龙 摄

2

科学研究还窃蛋龙“清白”

巧合的是,窃蛋龙被钉上“耻辱柱”从一窝蛋开始,其“沉冤昭雪”也与另一窝蛋有关。

2021年初,云南大学教授毕顺东作为第一作者在国际期刊《科学通报》颁发了一篇论文,为窃蛋龙类正名。

“我们有充足的证据证明窃蛋龙类的‘无辜’,它们真的不是‘贼’。”毕顺东说。

证据一:鸟类的孵蛋姿态。论文描述了一组发现于我国江西赣州,约7000万年前、晚白垩世地层中的窃蛋龙化石。罕见的是,这组化石保留有孵卵姿势!

这只成年窃蛋龙身长2米,身体位于蛋巢中心,完全覆盖在巢上方。它的前肢呈现一种向后、向下张开状,后肢折叠在身体下,与现代鸟类的孵蛋姿态一致。

“如果只看姿势,并不能完全判定窃蛋龙会孵蛋,因为早在上世纪90年代,已有科学家在我国内蒙古和蒙古国戈壁地区发现了类似的孵卵姿态标本。我们又从蛋入手,展开了研究。”在毕顺东看来,要为“小偷”做“无罪辩护”,必需要有十足证据,而蛋是重要突破口。

证据二:鸟类的异步孵化。窃蛋龙类属于兽脚类恐龙,生活在1.25亿年到6600万年前。从1923年至今,探险队和考古队曾在蒙古国和我国内蒙古戈壁地区发现过伏在蛋巢上,或在蛋巢边的成年个体,但不同学者对这些标本有不同解读。有学者认为,窃蛋龙可能会像鳄鱼一样在“护蛋”;有的则认为,发现的化石可能是窃蛋龙正不才蛋,而非孵蛋,证据来自与成年个体一起保留下来的蛋数目并不固定,从6颗到22颗不等。

而这次的研究,充分让蛋宝宝“说话”,为它们的家长辩护。

江西赣州的这组化石,除成年窃蛋龙外,还有24个墨绿色的蛋,个头略大于鸵鸟蛋,它们呈上下三环摆列,有7个蛋的蛋壳已破碎,露出了7个胚胎,而这些胚胎正处于不同的骨骼发育阶段。

“这些含有胚胎的蛋,让‘产蛋说’不攻自破。”论文通讯作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星说。

此外,研究者用地球化学法、胚胎骨磷酸盐及氧同位素测定法,发现同一层蛋的孵化温度竟然不同。“这说明24个窃蛋龙宝宝将会在不同时间破壳。这也证明,窃蛋龙类已经具有一些现生鸟类傍边出现的‘异步孵化’特点,这是现生鸟类中较为进步的孵化方式。可以说,恐龙的生殖方式远比之前认知的更复杂。”

证据三:鸟类的“胃石”。古生物学家还在这只成年窃蛋龙胃内发现了几块圆滑的胃石。“这证明窃蛋龙有可能是通过胃里的石头来帮手消化,说明它们是素食主义者,是吃植物的,怎么会去偷蛋吃呢?”毕顺东反问道。

↑拼版照片。左上,江西赣州出土的窃蛋龙化石(臧海龙摄)。右上、下均为化石复原图与窃蛋龙孵化图(任名卉绘制)。

3

窃蛋龙爸爸孵蛋,会把蛋压碎吗?

这组化石还传递出一个有趣的信息:正在孵蛋的可能是一只雄性的窃蛋龙。

研究者对这具成年个体化石做了组织学分析,从它的结构推断,60%的可能性是雄性。“一般来说,雌性在产蛋后,体内的钙会流失严重,其组织结构与雄性会有很大不同,而这具化石则不然。”毕顺东说,“我们从分析骨组织、测定生长线、分析钙含量等方面入手,得出这只孵卵的窃蛋龙是‘爸爸’这一推测。”

窃蛋龙体型差异大,从公斤到吨不等。在窃蛋龙的蛋窝中,蛋摆列方式很独特:蛋窝中间堆土,蛋斜靠在堆土边,摆列成圈,最多可以有3圈。随着恐龙体型增大,中间的留空越来越大,像甜甜圈。

从这组化石看,蛋窝有3圈蛋,孵卵的窃蛋龙身体位于蛋窝中心。一是窃蛋龙能直接坐上去,身体重量能集中在中间没有蛋的区域。二是身体周边的羽毛能覆盖住蛋。这样,非但不会坐碎蛋,还能为其提供热量。

“不得不说,恐龙的智慧超出了我们的想象,当人类还在担心蛋会不会被压碎时,它们却早已想出了可行的办法。”徐星说。

↑窃蛋龙蛋扫描图,可以看到不同发育阶段的胚胎。毕顺东供图

4

窃蛋龙的名字能不能修改?

毕顺东还原了这只窃蛋龙一家遭遇灾难的过程。7000万年前的一天,在江西赣州的一座湖泊边靠近山脊的地方,一只窃蛋龙爸爸正在孵蛋,它身下有24个宝宝正待破壳。不料,一场泥石流突如其来,专心孵蛋的龙爸爸还来不及反应,就被倾泻的泥沙迅速掩埋,于是,“父爱如山”般的孵蛋姿势被大自然定格。

如果说窃蛋龙罪名不成立,那能否给它重起个好听的名字?

不行。毕顺东解释道,国际动物命名法规定,已命名的物种必需以其最早的有效命名为准,哪怕名字对它造成天大误会,也没法更改。

“希望家长和老师在给孩子们讲窃蛋龙故事时,必然要还它清白,它们真的是爱宝宝的慈祥父母。”徐星说。

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